что такое сетевой солнечный инвертор
Что такое сетевой солнечный инвертор
Монокристаллическая солнечная батарея TOPRAY Solar HC 370 Вт На склад поступили новые солнечные модули от.
Мы долго это ждали и это произошло! В правительстве Российской Федерации подписали Постановление №299 от 02.03.21.
Известный Российский производитель «Бастион» продолжает радовать новинками! Теперь это ИБП.
Весь спектр аккумуляторов от компании Vektor, в том числе и знаменитый Carbon доступны для наших клиентов.
Новое пополнение товаров в разделе: «Оборудование б/у»: Аккумуляторный инвертор Expert MKS 5K.
Уважаемые Клиенты и Посетители сайта! В связи с постоянно меняющимися курсами валют, стоимость оборудования и материалов тоже.
Государственная Дума приняла в третьем чтении поправки в Федеральный закон «Об электроэнергетике» в части развития.
НОВИНКА на рынке аккумуляторов! Специально к началу водномоторного и туристического сезона!.
Рекомендуемые товары
Статьи
Сетевыми (или grid-tie) инверторами являются устройства, преобразующие постоянное (DC) напряжение от возобновляемых источников энергии (солнечных батарей, ветроустановок или микроГЭС) в переменное (AC) напряжение, и передающие его напрямую в сеть 220 (или 380)В, тем самым снижая потребление электроэнергии от энергосетей.
Таким образом, сетевой инвертор осуществляет преобразование постоянного тока от солнечных батарей и других возобновляемых источников энергии в переменный, с надлежащими значениями частоты и фазы для сопряжения со стационарной сетью. Как правило, преобразование осуществляется с помощью MPPT технологии: «Точка поиска максимальной мощности».
Принцип работы сетевого инвертора состоит в перетекании тока от сетевого инвертора в нагрузку, синхронизированного по частоте и фазе с входящим напряжением, при этом напряжение инвертора должно быть чуть выше напряжения в сети. Это становится возможным с помощью замера входной сети и повышения напряжения на выходе сетевого инвертора, чтобы вся энергия от солнечных батарей, преобразованная на сетевом инверторе использовалась в первую очередь и на 100%..
Для того, чтобы снизить потери на преобразование постоянного напряжения в переменное, сетевые инверторы функционируют при высоких входных напряжениях – как правило не ниже, чем значение напряжения в сети. Кроме того, обычно они оборудованы встроенной системой отслеживания точки максимальной мощности солнечных батарей. Данная система слежения (Maximum Power Point Tracking (MPPT)) позволяет определять наиболее оптимальное соотношение напряжения и тока, снимаемых с солнечных модулей, тем самым позволяя получать максимум энергии при любых внешних изменениях метеоусловий, в результате этого генерация от солнечных панелей в сеть осуществляется даже в пасмурную погоду.
В настоящее время сетевые инверторы находят широкое применение для экономии электроэнергии на производствах, в офисах, в торговых центрах и т.п. Сетевые фотоэлектрические системы устанавливаются на таких объектах мощностью от 500 ватт и до сотен кВт.
Сетевые инверторы промышленного назначения используют для передачи энергии от возобновляемых источников энергии в 3-х фазную сеть. В настоящее время для промышленного использования производят сетевые инверторы мощностью до нескольких сотен кВт. Подобные инверторы (преобразовательные станции) построены по модульному принципу, с целью минимизации потерь и извлечения максимальной эффективности использования солнечной энергии.
Основные характеристики сетевых инверторов
Пример среднесуточной генерации сетевой солнечной системы 12 кВт для Самарской области
Что такое сетевой солнечный инвертор?
Инве́ртор — устройство для преобразования постоянного тока в переменный с изменением величины напряжения. Обычно представляет собой генератор периодического напряжения, по форме приближённого к синусоиде.
Grid-tie — это сетевой инвертор, который преобразует электричество постоянного тока в переменный
ток напряжением 240Вольт и частотой 50Гц. Grid-tie инверторы устанавливаются между солнечными батареями и электрической сетью.
Развитие альтернативной энергетики и стимулирование властями других государств данного направления привело к массовой установке сетевых инверторов в обычных домохозяйствах, которые генерируют электроэнергию из возобновляемых источников (ВИЭ).
Отличие от традиционного инвертора, который преобразует постоянный ток в переменный, заключается в том, что сетевой инвертор постоянно следит за амплитудой, фазой и частотой сети, куда подаётся энергия.
Для эффективной и безопасной передачи электроэнергии в сеть, grid-tie инвертор должен точно соответствовать напряжению и фазам синусоидальной формы сети переменного тока (AC).
Некоторые энергетические компании платят за электроэнергию, которая передаётся в общую сеть. В России на законодательном уровне будут внесены соответствующие изменения в ФЗ№35 в апреле 2018 г., согласно утвержденному «ПЛАНУ МЕРОПРИЯТИЙ по стимулированию развития генерирующих объектов на основе возобновляемых источников энергии (ВИЭ) с установленной мощностью до 15 кВт» от 19.07.2017г.
Высококачественный современный сетевой инвертор имеет фиксированный коэффициент мощности — он выдаёт прецизионное (высокоточное) выходное напряжение и ток, а опережение фазы находится в пределах 1 градуса от сети переменного тока. Инвертор управляется микропроцессором, который следит за текущей формой сетевого напряжения переменного тока и выводит напряжение точно соответствующее напряжению сети. Тем не менее, необходима подача и реактивной мощности в сеть для поддержания напряжения в локальной сети внутри допустимых значений. Иначе возможны перенапряжения в сети в мощных системах, когда генерация энергии достигает своего пика, например около полудня от солнечных панелей.
Grid-Tie инверторы также имеют важную функцию для быстрого отключения от электросети, если напряжение в общей электросети пропадает по каким-то причинам. Это гарантирует отключение сетевого инвертора, чтобы электросеть была обесточена при обслуживании работниками электрических сетей.
Правильно установленный сетевой инвертор позволяет использовать домохозяйству альтернативную систему выработки энергии, такую как солнечная или ветряная энергия, практически не требует обслуживания и каких-либо батарей. Если энергии альтернативных источников недостаточно, то недостаток мощности автоматически будет поступать из электрической сети.
Другими словами, у частных домохозяйств появится возможность экономить на электричестве, излишки сгенерированной энергии сбрасывать в сеть, а если излишки превысят потребление электрической энергии — то еще и получать деньги от Гарантирующего поставщика (энергосбытовой компании).
Аккумуляторы в этом случае больше не нужны — так как электрическая сеть Вашего района и есть необходимый Вам аккумулятор электрической энергии.
Для чего нужен и как работает инвертор солнечных батарей
Популярность использования солнечных батарей растет с каждым годом. Область применения набирает масштабы, их можно встретить при оборудовании тепличных комплексов, частных жилых помещений, многоквартирного фонда, фермерских хозяйств.
Сложность системы в том, что при этом вырабатывается постоянный ток, который может подойти для сварочных аппаратов, освещения, электронных схем, старых автомобилей, зарядки аккумуляторов и т. д. Для организации полноценно функционирующей гелиосистемы требуется наличие еще нескольких элементов, в том числе и инвертора – сердца всей системы. Выбор следует осуществлять исходя из места установки и назначения прибора.
Для чего нужен инвертор солнечных батарей
В нашем мире много систем, потребляющих переменное напряжение в 220 В. В этом случае, необходим инвертор для солнечных батарей для преобразования тока в переменный, иначе его производство становится бессмысленным. Солнечные панели генерируют постоянное электричество с напряжением в 12 В, 24 В и максимальное значение – в 48 В. Именно инвертор делает использование таких батарей пригодным для сети в 220 В.
Принцип работы солнечной батареи
Конструктивные особенности
Сам инвертор состоит из низкочастотного адаптера (диоды и выпрямитель), варикапа (функционирует за счет триодов проводимостью более 4 мк), динисторов (обеспечивают чувствительность) и обкладки.
Многие модификации таких агрегатов состоят из обязательного элемента – блока-бесперебойника. При отсутствии подачи постоянного тока в случае аварий электросетей, электричество не прекратит поступление в аккумуляторную батарею (заряжается через зарядную установку), далее в инвертор и к месту потребления энергии в электроприборы. В структуру источника бесперебойного питания входит мониторинг уровня напряжения за счет микроконтроллера. Он дает команду к подключению источников питания в случае остановки основной подачи электричества.
Наличие трансформатора в конструкции является необязательным звеном, зачастую утяжеляя ее. Но, при наличии этого элемента, появляется возможность вызвать сигнал на выходе супервысокого качества.
В конструкцию системы может входить вентилятор, функционирующий принудительно и рассчитанный на бесшумную работу с несколькими режимами (в самых дорогих моделях).
Существует возможность объединения нескольких инверторов в трехфазные агрегаты с увеличенной мощностью и расширенным кругом задач, рассчитанные на 380 В (трехфазная сеть).
Современные солнечные инверторы
Принцип работы
Сначала солнечная батарея выступает в роли преобразователя солнечных лучей в электрический ток, затем должным образом происходит заряд аккумуляторной системы током и правильным напряжением, поддержание этого заряда в аккумуляторах, и, за счет подсоединения инверторного аппарата постоянный ток преобразуется в переменный.
Инвертор – устройство полупроводникового типа, то есть золотая середина между электропроводимостью металлов и диэлектриков (одни имеют очень высокую отметку этого показателя, другие не проводят электричество). Для использования энергии в темное время суток, накопление происходит в аккумуляторе.
Важные характеристики
Выбор инвертора
При подборе подходящего инвертора для солнечных панелей необходимо учитывать нагрузку мощности на пике активности (номинальные значения в этом случае не учитываются), для этого находим произведение пускового тока и напряжения в сети. В упрощенных моделях достаточно рассчитать ток по номиналу. От солнечной панели к потребителю тока идет напряжение в 12 В, контролер отправляет сигнал в инвертор, где, преобразуя напряжение, на выходе будет 220 В.
Сетевые модификации
Эта разновидность инверторов создается на основе емкостных диодов (варикапов) с низкочастотным модулятором для вариаций. Использование сетевых конструкций чаще всего подходит для солнечных панелей в виде тарелки. Многие из них имеют проводимость больше 40 мк, с подкладками в изоляторах, некоторые функционируют сквозь контролер заряда. Что касается инверторных выпрямителей, то их частота превышает показатель в 30 Гц.
Преимущества: компактность, высокая защищенность, приемлемая скорость преобразования с низким уровнем энергопотребления.
Гибридный инвертор может все, что сетевой, плюс дополнительно имеет несколько функций: повышать мощность сети при перегрузках, продолжать работу при потере сети в 220 В, убирает проблему со счетчиками. Некоторые производители, совмещая в приборе инвертор и контроллер, пытаются убедить клиентов, что их преобразователи являются гибридными, хотя это неправда, эти устройства называются комбинированными.
Особенность гибридного инвертора заключается в умении параллельно получать нагрузку из сети и от аккумуляторной батареи и имеет приоритетное значение от источника с постоянным током, не пренебрегая источниками с постоянной подачей электричества. При определении приоритетного ресурса, основная нагрузка ложится на него, недостающее электричество берется от второго элемента питания.
Автономные инверторы
Подходят для солнечных панелей различных мощностей, приспособлены функционировать при перенапряжении силы тока до 4 А, оборудуются на три обкладывания.
Преимущества: можно установить низкоомный варикап, электропроводимость низкая, возможность настройки частотности вариантов. Стабильно действуют при повышенной влажности, скоростное преобразование, рыночная цена вполне приемлемая для потребителя.
Классификация по признаку формы на выходе: прямоугольный, синусоидальный и псевдосинусоидальный сигнал.
С прямоугольным сигналом
По рекомендациям специалистов эти устройства лучше применять для подачи энергии к осветительным приборам.
Синусоидальный сигнал
Вырабатывают высококачественный ток с правильной синусоидой, чище идущего из розеток электричества. Подходит для подключения массивных бытовых приборов: холодильников, котлов, кондиционеров, насосов.
Псевдосинусоидальный сигнал
Компромисс вариантов, представленных выше.
Подключение инвертора
Чтобы правильно подключить инвертор, нужно знать ряд нюансов:
Принцип работы прост и каждый может подключить инвертор для солнечной батареи своими руками.
Схема подключения системы из солнечных батарей с сетью к содержанию ↑
Обзор моделей
Одна из самых дорогих моделей – фотоэлектрический инвертор производства Китай компании ChintPower Systems Co., LTD: форма сигнала в виде чистого синуса с низким уровнем шума (меньше 30 дБ), с номинальными характеристиками мощности и напряжения 1000 ВА и 230 В соответственно. Максимальная мощность солнечной батареи с таким инвертором – 1200 Вт. Стоимость 40669 рублей.
Самая бюджетная модель – инвертор/зарядное устройство от компании Cyber Power: сигнал с чистой синусоидой, автоматическое переключение, подходит для маломощных приборов, максимальная и номинальная выходная мощность – 200 ВА, выходное напряжение – 220 В, переключение на аккумуляторные батареи за 4 мс. Стоит недорого – 5900 рублей.
Золотая середина – инвертор с зарядным устройством и PWM контроллером от фирмы Voltronicpower: оптимальная модель с синусоидой чистой формы и пиковой мощностью в 1600 Вт; выходное напряжение – 230 В с частотой сигнала на выходе в 50 Гц. Стоимость колеблется в районе 20 000 рублей.
Панели устанавливаются на максимально освещенной части крыши или стены постройки для эффективного функционирования. Важно при монтировании панели соблюдать нужный угол к горизонту и учесть степень затемнения территории (крепить подальше от предметов, создающих тень).
Инверторы для солнечных батарей, их виды и обзор лучших моделей
Солнечные батареи — современная альтернатива стационарным электростанциям. Высокая стоимость их установки вполне окупает себя за счет экономии на услугах электричества. Их устанавливают на теплицах, жилых домах, фермерских комплексах и т.д. Инвертор для солнечных батарей — основная составляющая, так сказать сердце всей системы. Благодаря ему происходит преобразование постоянного тока в переменный, который подходит для освещения помещения, зарядки автомобильных аккумуляторов, сварочных аппаратов и других бытовых и промышленных нужд.
Устройство и принцип работы
Инверторы для гелиостанций — технические устройства, служащие для превращения накопленной в аккумуляторах электроэнергии в переменный ток, параметры которого соответствуют параметрам подключаемых к батареям устройств. Электростанция состоит из панелей, контроллера, аккумулятора и инвертора.
Сам инвертор конструктивно состоит из:
Некоторые модели оснащаются блоками-бесперебойниками. Задачей источника бесперебойного питания является отслеживание уровня напряжения за счет микроконтроллера. Если по каким-то причинам остановилась подача основного электричества, он дает команду к подключению резервных источников питания.
Работа гелиостанции предполагает подключение определенного количества бытовые приборы и электротехники, для работы которых требуется переменный ток напряжением 220-380 В. Солнечные лучи, попадая на поверхность панелей, преобразуются в электрический ток. Затем он поступает в контроллер, где происходит его заряд правильным током и напряжением, далее идет в аккумулятор, накапливается и сохраняется. Оттуда поступает в инвертор, преобразовывается в переменный ток и идет для осуществления хозяйственных нужд.
На электростанциях случаются аварийные ситуации, что приводит к отсутствию подачи постоянного тока. Засечет установки солнечных батарей можно не бояться остаться без света, т.к. не они прекратят подачу электричества в аккумуляторную батарею.
Несколько однофазных инверторов можно объединить в нескольких трехфазных установок на 380 В. При этом у них также увеличится мощность и расширятся возможности.
Как выглядит инвертор для солнечных батарей
Как у любого оборудования гелиостанции есть плюсы и минусы. Небольшого размера устройства можно размещать в местах, где нет централизованного электричества или брать с собой в походы для зарядки телефонов и другой техники. К тому же ток, получаемый от таких батарей, абсолютно бесплатный, даже, если они работают параллельно с общим электричеством.
Недостаток фотоэлектростанций в их большой стоимости, а окупятся они только через 10 лет. Для установки большого количества панелей придется пожертвовать дизайном крыши или стены, т.к. они занимают много места. Если электричество будет поступать только от солнечной электростанции, то придется мириться с его непостоянством. Мощность работы устройства зависит от погоды, а в зимнее время года часто бывает пасмурно.
Виды инверторов и их конструктивные особенности
Существует три вида инверторов для солнечных батарей, отличающихся по принципу своего действия: сетевые, автономные и гибридные (многофункциональные).
Сетевые
Сетевой инвертор для солнечных батарей работает совместно с централизованным электроснабжением. Помимо преобразования энергии в задачи таких установок входит контроль за напряжением и частотой тока внешней сети. Также они передают лишнее электричество в основную электросеть. Кстати, владелец фитоэлектростанции может неплохо на этом заработать, продавая излишки энергии частным компаниям.
Сетевые преобразователи электроэнергии создаются на основе емкостных диодов с низкочастотным модулятором. Чаще всего их используют для солнечных панелей в виде тарелок. Преимущества устройств в их компактности, высокой степени защиты и относительно быстрой скорости преобразования, при низком уровне энергопотребления.
Кроме своей основной функции сетевые инверторы имеют ряд дополнительных возможностей:
Сетевые устройства монтируются в электрическую цепь между солнечной батареей и электрической сетью 220-380 В. Их использование предполагает работу гелиостанции без накопительных аккумуляторов. Функционировать они могут только в дневное время, когда есть солнечный свет.
Автономные
Инверторы автономного типа включены в общую конструкцию солнечной электростанции и обеспечивают постоянное поступление к потребителям электроэнергии. Устройства данного вида преобразуют накопленную в АКБ энергию до требуемых параметров и направляют ее для дальнейшего использования.
Автономный инвертор для солнечных батарей
Автономные инверторы в зависимости от формы выходного сигнала по току, делятся на синусоидальные и квази-синусоидальные. Первые установки отличаются повышенными техническими параметрами, но при этом они более габаритные и стоят дороже. Это сужает круг потребителей, которые могут позволить себе такие устройства.Однако они обеспечивают надежную работу электроприборов, которые чувствительны к перепадам напряжения.
Автономные инверторы квази-синусоидального более востребованы нежели синусоидальные. Они меньше в размерах и стоимость их более доступная. Минус в том, что такое оборудование нежелательно устанавливать в местах с нестабильным электроснабжением, иначе чувствительные приборы могут просто сгореть от скачка напряжения.
Многофункциональные
Гибридный инвертор для солнечных батарей включил в себе преимущества первого и второго вида. Это самое надежное оборудование, обладающее большим количеством настроек:
Многофункциональный тип инвертора подойдет как для домашней, так и для промышленной солнечной станции. Он может параллельно получать нагрузку из сети и от аккумуляторной батареи, выбирая, что в данной ситуации наиболее приоритетно. Единственный его недостаток — дороговизна.
Критерии выбора
Выбор инвертора для установки солнечной электростанции очень важен. От того, какое устройство будет подключено, зависит будущая работа всей системы. Есть несколько основных технических параметров, от которых стоит отталкиваться перед тем, как выбрать подходящий инвертор.
Кроме этого разные модели имеют ряд дополнительных опций и защитных элементов. Это может быть встроенная розетка, ЖК-дисплей, зарядное устройство и др. При проблемах с электричеством лучше подобрать инвертор с защитой от короткого замыкания и перегрузки.
Также нужно учитывать пусковую мощность преобразователя. Она используется всего в течение нескольких секунд, но очень важна для запуска устройства. После этого инвертор начинает работать в обычном режиме. Пусковая мощность должна в 1,5 раза превышать величину номинальной мощности.
Нюансы подключения инвертора к солнечной батарее
Подключение инвертора, как и установку всей солнечной электростанции лучше предоставить специалисту. Он проведет работу по всем правилам, соблюдая необходимые нюансы. В момент подключения нужно учитывать следующее:
Обзор популярных моделей
Современный рынок солнечных электростанций предлагает большой выбор комплектующих. Хорошо зарекомендовали себя как зарубежные, так и отечественные инверторы разного вида. Все он отличаются по своим характеристикам, функциональным и техническим возможностям, а также различны по цене и качеству. Необходимо четко понимать, какой именно преобразователь подойдет для того или другого типа солнечной электростанции.
Инверторы отечественного производства
Российские инверторы от компании «UMA», это устройства высокого качества с номинальной мощностью 2,5 кВт и максимальной — 5 кВт. Рабочее напряжение таких установок 24 В при мощности системы в 220 В. Объединяет в себе функции не только инвертора, но и бесперебойника, контроллера и сетевого зарядного устройства, мощностью 20 А-30 А.
Устройство SV15000s от российской фирмы «Sunville». Относится к трехфазному сетевому типу инверторов с номинальной мощностью 15,0 кВт. Максимальный КПД — 97,8%. Номинальное рабочее напряжение составляет 720 В.
Отдельного внимания заслуживает компания МАП «Энергия». Она предлагает широкий ассортимент преобразователей мощностью от 800 до 1200 Вт.
Инверторы от «Энергии» подходят для аккумуляторов всех типов. Устанавливаются они в частных домах, а также во многих отраслях промышленности, медицинских центрах, на метеостанциях, применяются в строительстве.
Именно «Энергия» выпустила первый инвертор с повышенной мощностью — 20 кВт, выдерживающий максимальную нагрузку 25 кВт. Данное устройство способно подавать электроэнергию в многоэтажный дом с большим количеством различной техники и приборов.
Зарубежные инверторы
Хорошо зарекомендовали себя инверторы от французского производителя «Schneider Electriс». Фирма выпускает оборудование для солнечных электростанций, обладающее высоким функционалом. Использовать такие инверторы можно в регионах с разными климатическими условиями.
Корпус преобразователей покрывают специальными составами, стойкими к образованию коррозии, а также воздействию агрессивных веществ. Использовать установки от «Schneider Electriс» можно в частных домах, многоэтажках и на частных производствах.
Инвертор для солнечных батарей «Schneider Electriс»
Инверторы серии «Conext» выпускаются с КПД более 96% даже с учетом максимальных нагрузок. Некоторые модели оснащены распределительным блоком, поэтому монтаж внешнего электрощитка необязателен. В ассортименте изделий можно найти модели с разными показателями мощности — от 4 до 20 кВт.
Тайваньские инверторы «ABi-Solar» на рынке России представлены серией автономных преобразователей с КПД не менее 94%, а также многофункциональными устройствами НТР и НТ. Установки комплектуются контроллерами заряда от фитопанелей. Также они совмещают в себе три функции:
Вмонтированный ЖК-дисплей позволяет отслеживать основные показатели всей гелиосистемы.
Сетевые инверторы для гелиосистем «Kostal» — это высококачественные одно- или трехфазные устройства нового поколения с мощностью от 1,6 до 25 кВт. В конструкцию входит автоматический выключатель переменного тока, МРР-трекеры, дисплей, счетчик и многое другое, что делает работу преобразователей удобной и надежной, а также позволяет подключать их к системе «умный дом».
Благодаря материалам корпуса, инверторы от «Kostal» можно устанавливать как на доме, так и внутри помещения. В любом случае, повредить их достаточно сложно. Все модели собираются в Европе и соответствуют мировым стандартам качества.
Голландская фирма TBS Electronics уже более 20 лет производит инверторы разной мощности. Модели линейки Powersine характеризуются чистым синусоидальным выходным сигналом, поэтому их применение гарантирует бесперебойную и длительную эксплуатацию приборов, чувствительных к перепадам напряжения. Оборудование оснащено защитой от перепадов температур и скачков напряжения. С такими преобразователями можно давать нагрузки до 500 В с пусковой силой, которая в десятки раз превышает рабочую.